腐殖酸-活性炭去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)及微波辐照法再生活性炭

考察了腐殖酸-活性炭吸附技术对水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除效果,采用微波辐照对吸附了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的活性炭进行再生.用5 g活性炭分别处理100 mL质量浓度为100 mg/L的As(Ⅲ)溶液和质量浓度为50 mg/L的As(Ⅴ)溶液,经微波辐照再生后的活性炭重复使用4次时,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附量仍分别高达1.22 mg/g和0.38 mg/g.在腐殖酸加入量为0.17 mg/L的条件下,可分别将活性炭对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附量提高10.75％和4.35％.毒性浸出程序评价结果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在活性炭上的固定率在微波辐照后提高了14.6％～32.4％,腐殖酸存在时提高了6.9％～23.3％.     

钼蓝分光光度法测定水中As（Ⅲ）含量

采用钼蓝分光光度法测定水中的As（Ⅲ）含量。以10.8%（质量分数,下同）的抗坏血酸、3%的钼酸铵、0.56%的酒石酸锑钾和13.98%的硫酸按照体积比为2∶2∶1∶5配制的混合溶液为显色剂,在P（Ⅴ）加入量为10.00 μmol/L、显色时间为30 min的条件下,As（Ⅲ）质量浓度与吸光度的线性相关性最好。该方法的As（Ⅲ）质量浓度检测范围为0~4 mg/L,加标回收率为92%~103%,相对标准偏差为3.0%~5.6%。     

化学沉淀法预处理稀土精矿分解废水

采用化学沉淀法对稀土精矿分解废水进行预处理,实验结果表明,当pH9.0、n(M g2 )∶n(NH 4)∶n(PO34-)=3.5∶1∶1.5时,废水中NH3-N的质量浓度由8 370m g/L降为1 420m g/L,去除率为83%。为了不增加出水中PO34-污染物的浓度,向上层清液中加入相应量的CaC l2.2H2O。当n(Ca2 )∶n(PO34-)=9∶1时,完成沉淀反应,再调整上层清液的pH为10,搅拌后,上层清液中PO34-的质量浓度降为0.18m g/L。     

甲苯二胺对厌氧微生物活性的影响

以相对产甲烷活性(RA)和COD去除率为指标,考察不同浓度甲苯二胺对厌氧污泥微生物活性的影响。实验结果表明:甲苯二胺质量浓度为0~150 mg/L时,RA接近100%甚至高于100%,COD去除率为91%~93%,与对照组无差别,对厌氧微生物几乎没有抑制作用;当甲苯二胺质量浓度为200~400 mg/L时,RA为75%~95%,COD去除率与对照组相比下降了2~6个百分点,属于轻度抑制;当甲苯二胺质量浓度高于400 mg/L时,RA在70%以下,COD去除率降至85%以下,属于中度抑制;且随着甲苯二胺质量浓度增大,RA减小、COD去除率减小,抑制作用增强。因此,为了防止甲苯二胺对厌氧污泥微生物活性的抑制,甲苯二胺质量浓度应控制在0~150 mg/L。     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

羟基乙叉二膦酸镀铜废液的处理及Cu~(2+)的高附加值资源化回收

采用Na BH4还原法将羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜废液中的Cu~(2+)制备成纳米铜粉,并采用聚丙烯酰胺(PAM)对还原反应后的废液进行絮凝处理。研究了n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)、还原反应温度、还原反应时间及PAM添加量对废液中剩余Cu~(2+)质量浓度的影响,并对回收的纳米铜粉进行了XRD和TEM表征。实验结果表明:当n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)=4∶6、还原反应温度为50℃、还原反应时间为2 h时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降低至1.1 mg/L,Cu~(2+)还原率达99.99%;可获得粒径为20~45 nm的近球型、高纯度、由多晶组成的纳米铜粉;当PAM添加量为10 mg/L时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降至0.35 mg/L以下,达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》(小于0.5 mg/L)的要求。     

生物氧化提金废水中的Fe、As共沉淀

采用Fe、As共沉淀工艺处理强酸性高砷生物氧化提金废水。通过向强酸性高砷生物氧化提金废水中加入浓氨水控制反应液pH,生成FeAsO_4和Fe(OH)_3沉淀,达到Fe、As共沉淀的目的,为后续工艺进一步回收利用Fe、As奠定基础。实验结果表明,在反应液pH为4.5、搅拌转速为500 r/min、反应温度为25℃的条件下,Fe回收率达到99.9%,As回收率为99.8%。处理后废水中As质量浓度小于20μg/L,符合GB3838—2002《地表水环境质量标准》中的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类水体中As含量标准。     

总铬自动在线检测仪测定水样中总铬含量

采用总铬自动在线检测仪测定水样中的总铬含量。测定5 m L水样的最佳实验条件为:过硫酸钾质量浓度为2.0 g/L的过硫酸钾溶液加入量1.0 m L,浓度为0.01 mol/L的硫酸加入量1.0 m L,二苯碳酰二肼质量浓度为2 g/L的显色剂加入量1.0 m L。该方法的检测范围为0.01~2.50 mg/L,检出限为0.01 mg/L。方法的加标回收率为97.5%~103.8%,相对标准偏差为1.17%~1.27%。     

高氯离子、低COD废水中COD的测定

建立了适用于高氯离子、低COD废水中COD的重铬酸钾测定方法。分别采用甘油、二氯丙醇、β,β′-二氯异丙醚和氯化钙配制模拟高氯废水,考察了氧化剂重铬酸钾溶液浓度、掩蔽剂加入量(以m(HgSO_4)∶m(Cl~-)表示)对测定效果的影响。实验结果表明:以低浓度(0.05 mol/L)重铬酸钾溶液为氧化剂时,测定数据波动范围小,相对误差也低(-1.4%~+0.4%);对于高氯低COD废水的COD测定,当COD大于100 mg/L时按m(HgSO_4)∶m(Cl~-)=10∶1加入硫酸汞掩蔽剂,当COD小于100 mg/L时按m(HgSO_4)∶m(Cl~-)=20∶1加入硫酸汞掩蔽剂,并采用浓度为0.05 mol/L的重铬酸钾溶液作为氧化剂,能较好地消除氯离子对COD测定的干扰,相对误差在5%以内;将优化后的测定条件应用于实际环氧氯丙烷生产废水COD的测定,重现性良好,当m(HgSO_4)∶m(Cl-)分别为10∶1和20∶1时,相对误差分别为+3.3%和+2.9%,COD平均回收率分别为103.4%和102.9%。     

活性炭对废水中Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)的吸附

考察了单组分和混合组分条件下温度和pH对活性炭吸附废水中Cr(Ⅵ)、As(Ⅲ)的影响,实验结果表明:在单组分条件时,活性炭对Cr(Ⅵ)的最佳吸附温度和pH为35℃和2.00,对As(Ⅲ)的最佳吸附温度和pH为30℃和6.00;在混合组分条件时,溶液中的As(Ⅲ)对Cr(Ⅵ)的吸附有一定的抑制作用,随着As(Ⅲ)质量浓度的增加,对Cr(Ⅵ)吸附的抑制作用增大;溶液中有Cr(Ⅵ)时,As(Ⅲ)的吸附量增大,但随着Cr(Ⅵ)质量浓度的增加As(Ⅲ)的吸附量减小。pH和温度对溶液中Cr(Ⅵ)或As(Ⅲ)的吸附量变化趋势影响不大。     

活性碳纤维负载纳米TiO_2光催化材料的制备

采用浸渍液中添加环氧树脂黏结剂并高温热处理的方法,制备出活性碳纤维(ACF)负载纳米TiO2光催化材料。对光催化材料的表面形貌和TiO2晶相进行了表征,发现所制备的光催化材料很好地保持了m(锐钛矿型)∶m(金红石型)为79∶21的混晶结构。评价了光催化材料对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。结果表明,当浸渍液中黏结剂质量浓度为5g/L时,ACF负载纳米TiO2光催化材料失重率较低,表明TiO2的负载强度较高。浸渍液中黏结剂质量浓度为15g/L时,ACF上TiO2负载率最高,为65%。当浸渍液中黏结剂质量浓度为25g/L时,ACF负载纳米TiO2光催化材料对亚甲基蓝的降解率最高,反应120min时,亚甲基蓝降解率均接近100%。     

碳纳米管-海藻酸钠复合吸附材料的制备及其对高浓度Cr(Ⅲ)的吸附

以碳纳米管(CNTs)和海藻酸钠(SA)为主要原料,制备了环境友好型的复合吸附材料——CNTs-SA。采用TEM和FTIR技术对吸附材料进行了表征,并采用静态法考察了溶液pH、吸附时间、原料固液比(m(CNTs)∶V(SA))等因素对CNTs-SA吸附Cr(Ⅲ)的影响。表征结果显示,CNTs-SA表面引入了更多的—COOH和—C O基团,导致其吸附Cr(Ⅲ)的效果较CNTs有了显著的提高。实验结果表明:在室温、初始Cr(Ⅲ)质量浓度4 000 mg/L、CNTs-SA加入量21 mg/mL、溶液pH 5、吸附时间3 h、m(CNTs)∶V(SA)=1.0 mg/mL的条件下,CNTs-SA对Cr(Ⅲ)的吸附量为120 mg/g,Cr(Ⅲ)去除率为61.5%;Freundlich等温吸附方程适合描述CNTs-SA对Cr(Ⅲ)的吸附行为。     

络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水

采用络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水。实验结果表明,在初始废水p H为9、曝气时间为20 min、搅拌时间为20 min、Fe SO4溶液加入量为1.62 m L/L、搅拌转速为40 r/min的络合沉淀反应条件下,在絮凝阶段废水p H为8、n(H2O2)∶n(Fe2+)=20的Fenton试剂氧化反应条件下,处理初始CN-质量浓度为450~550 mg/L的高浓度含氰废水,总CN-去除率达99.9%以上,剩余CN-质量浓度小于0.02 mg/L,COD为50~70 mg/L,BOD5小于20 mg/L,浊度小于0.5 NTU,悬浮物质量浓度小于10 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴

采用酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴。实验结果表明:废锂离子电池在600℃下煅烧5 h可将正极材料上的有机黏结剂与正极活性物质分离;正极活性物质在Na OH溶液浓度为2.0 mol/L、n(Na OH)∶n(铝)=2.5、碱浸温度为20℃的条件下碱浸反应1 h后,铝浸出率达99.7%;已除铝的正极活性物质在硫酸浓度为2.5 mol/L、H_2O_2质量浓度为7.25 g/L、液固比为10、酸浸温度为85℃的条件下酸浸反应120 min,钴浸出率高达98.0%;酸浸液在p H为3.5、萃取剂P507与Cyanex272体积比为1∶1的条件下,经2级萃取,钴萃取率为95.5%;采用H_2SO_4溶液反萃后在硫化钠质量浓度为8 g/L、反萃液p H为4的条件下沉淀反应10 min,钴沉淀率达99.9%。     

分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根

采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根。实验结果表明:在以n(Fe~(3+))∶n(PO_4~(3-))=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始p H为8.17、反应30 min时二次调节废水p H至5.50的条件下,磷酸根去除率可达98%以上,所得沉淀中Fe和P的质量分数分别为36.77%和18.81%,成分简单,回收价值高;采用氢氧化钙作为沉淀剂,在n(Ca~(2+))∶n(SO_4~(2-))=1.0的条件下可将废水中硫酸根质量浓度由78.62 g/L降至2.16 g/L,硫酸根去除率为97.3%,硫酸钙回收量为120.2 g/L;最终出水的磷酸根质量浓度小于0.5 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。     

磁性CuS/γ-Fe_2O_3复合材料光催化处理染料废水

以氯化铜、纳米γ-Fe_2O_3和硫脲为原材料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了磁性CuS/γ-Fe_2O_3复合光催化剂。考察了该光催化剂对刚果红染料废水的处理效果。在m(CuS)∶m(γ-Fe_2O_3)=2∶1、刚果红初始质量浓度为10 mg/L、光催化剂投加量为0.6 g/L的最佳工艺条件下,刚果红去除率达96.51%。阴离子Cl~-、NO_3~-及SO_4~(2-)对该光催化剂的催化活性具有促进作用,其中SO_4~(2-)的促进作用最显著。该光催化剂具有较好的活性稳定性,重复使用6次后刚果红去除率仍高达90.50%。     

磁性活性炭催化臭氧氧化降解水中甲基橙

通过浸渍法制备了钕铁硼磁性活性炭(Nd Fe B/AC),采用SEM和VSM技术对其进行了表征,并将其作为非均相催化剂用于臭氧氧化降解水中甲基橙(MO)。表征结果显示:Nd Fe B/AC具有硬磁特性;当m(Nd Fe B)∶m(AC)=1∶2时,其比饱和磁化强度和比剩余磁化强度分别为15.9 A·m2/kg和6.0 A·m2/kg,矫顽力可达104.5k A/m。实验结果表明:在Nd Fe B/AC投加量为3.0 g/L、初始溶液p H为5.0、初始MO质量浓度为20 mg/L、臭氧质量浓度为15.0 mg/L、室温的条件下反应40 min,MO降解率达93.9%,显著优于投加AC的64.4%;AC和Nd Fe B/AC催化臭氧氧化降解MO的反应过程均遵循一级动力学规律,且Nd Fe B/AC的反应速率常数为AC的近3倍。     

固硫灰固化焦化废水处理外排污泥

采用机械力化学法活化循环流化床燃煤固硫灰,用于固化焦化废水处理外排污泥(CWT污泥)。探讨了固硫灰活化条件,并通过XRD和FTIR分析了固硫灰固化CWT污泥中重金属的机理。实验结果表明:当m(Ca O)∶m(Ca O+固硫灰)为20%、球磨频率为40 Hz、球磨时间为2 h时,养护28 d固硫灰固化体的平均抗压强度达到72.2 MPa;当污泥掺加量为50%(w)时,养护28 d含污泥固化体的抗压强度达到8.5 MPa,固化体浸出液中Pb2+和As5+的质量浓度分别为0.177 mg/L和0.013 mg/L,均远低于GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的规定限值。XRD和FTIR表征结果表明,在固硫灰活化过程中,混合体系水化生成了C—S—H凝胶、斜方钙沸石和钙矾石,可通过物理包裹、吸附及离子交换的形式实现CWT污泥中Pb2+和As5+的固化/稳定化。     

SBR工艺脱除苯胺废水中的总氮

采用SBR工艺脱除苯胺废水中的总氮。实验结果表明:在废水温度为30℃、废水pH为7.8、COD为513.6mg/L、ρ(NH3-N)为75.95mg/L、总氮质量浓度为521mg/L、m(C)∶m(N)为1∶1、不补充碳源的条件下,停曝搅拌时间需8h,废水的总氮去除率为22.0%。以甲醇作为补充碳源,当m(C)∶m(N)为3∶1时,总氮去除率较低,停曝搅拌时间需10h;当m(C)∶m(N)为5∶1时,总氮去除率较高,达46.5%,停曝搅拌时间需12h。补充碳源为甲醇时,所需停曝搅拌时间最短,总氮去除率最高,优于以葡萄糖和有机废水为碳源。     

高铁酸钾预氧化-三氯化铁混凝去除水中As3+

采用K2FeO4预氧化-FeCl3混凝联合去除水中的As3+,考察了适宜的K2FeO4预氧化时间、Fe3+和Fe6+加入量,分析了预氧化pH、混凝pH、碳酸盐和腐殖酸浓度对该工艺去除As3+效果的影响.实验结果表明:K2FeO4预氧化的适宜时间为2 min;加入质量浓度为2.4 mg/L的Fe6+和14.0 mg/L的Fe3+能使处理后水样中的As3+浓度符合GB--57492006<生活饮用水卫生标准>(As3+质量浓度小于0.01 mg/L);预氧化pH在4～9范围内,对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果影响不大;FeCl3混凝阶段适宜的pH为6.0～8.5.碳酸盐对K2FeO4预氧化-FeCl3混凝去除As3+的效果基本没有影响;腐殖酸的存在使As3+的去除率有一定程度的降低.